1、AA 原紙業有限公司中水回用工程可行性研究報告大學建筑設計研究院月1第一章 總 論一、概述1、項目主辦單位概況AA 紙業有限公司廠區占地面積 48 萬平方米，建筑面積 5 萬平方米。2004 年，企業開始進行大規模技術改造，到目前為止企業總的生產能力為年產漂白稻草漿 2.4 萬噸，機制紙 4 萬噸，已成為省內最大的文化用紙生產企業，主要生產金龍牌雙膠紙、書寫紙、膠印書刊紙、靜電復印紙、果袋紙和日歷紙六大系列，三十余種規格的產品，廣泛應用于書刊、雜志、學生課本等印刷和辦公室用紙，產品質量達到國家 A 級標準，書寫紙的質量在黑龍江省處于領先水平。產品銷往黑龍江省、吉林省、遼寧省、山東省、北京市等省

2、（市），并出口臺灣地區。企業現有主要制漿設備包括 25 立方米蒸球 12 臺，洗、選漿設備 2 套、CEH 三段漂白設備 2 套。公司擁有造紙機 6 臺，其中：1575雙圓網雙烘缸紙機 2 臺，日生產能力 10 噸；1760 哈巴網造紙機 1臺，日生產能力 12 噸；1760 長網多缸造紙機 3 臺，日生產能力 90噸，該機達到國內中等技術水平。企業熱力車間現有 6 噸沸騰鍋爐3 臺，15 噸鏈條鍋爐 2 臺。企業現裝機容量為 7300 千伏安，其中，800 千伏安變壓器 2 臺，1250 千伏安變壓器 2 臺，3200 千伏安變壓器 1 臺，企業設有 35 千伏和 10 千伏變電所各一座。2

3、、可研編制單位概況BB 大學是全國九所與國際接軌的重點大學之一，其市政工程與環境工程是兩個國家級重點學科，從事水處理技術研究、工程設1計、設備開發已有七十余年歷史，獲得了上百項國家級和省部級科技進步獎、發明獎和優秀工程獎，取得了一批技術專利。BB 大學建筑設計研究院是具有 40 多年歷史的國家甲級設計院，獲得國家級和省部級設計獎百余項。BB 大學是我國開展廢水處理研究和工程實踐最早的單位之一，已有數十項技術成功地應用于上百座污水處理工程中。多年來，BB大學在造紙廢水深度處理與中水回用方面進行了大量的研究，取得了豐碩的研究成果，并且有眾多的研究成果被成功地應用到實際造紙廢水處理工程中。3、污水處

4、理設施情況為了治理污染，企業建設了一座日處理 150 噸漂白化學漿黑液堿回收系統，建設了生產生活污水處理系統（主要工藝流程為:調節沉淀水解酸化曝氣塘，處理規模為 30000m3/d），使廢水達標排放。但是，隨著環保要求的日趨嚴格化，為了解決水資源短缺和有效利用水資源的問題，廢水僅限于達標排放是不夠的，因此，企業決定對現有廢水處理工程進行改造并進行中水回用。改建廢水處理系統，以提高廢水處理系統的凈化效果，并增加廢水處理運行的穩定性；建設中水回用系統，可以達到有效減低污染物的排放量、實現水資源的循環利用，保護環境的目的。3、研究工作概況為了有效解決污染問題，尋求出技術先進、經濟最優、運行方便的處理

5、工程技術方案，全面了解和掌握污染物排放情況，BB 大學的技術人員與湯原紙業有限公司技術人員進行了廣泛的研討、實地勘察和調研，在此基礎上根據科研成果和工程實踐經驗，依據工廠2的發展規劃，制定出本工程方案并編制出可行性研究報告。本廢水深度凈化與中水回用工程方案，力爭作到密切結合企業的生產實際情況，采用現代先進和成熟的污染治理技術，解決企業的污染問題，通過綜合處理與利用，使該污染綜合治理工程達到整體最優化。作到“技術先進、經濟合理、統籌規劃、綜合整治”。二、項目編制1、工程項目本工程項目包括兩個項目，即：廢水深度凈化工程（改造工程）和中水回用工程。廢水深度凈化工程 在現有廢水處理工程的基礎上，改造水

6、解酸化池，增加復合生物處理系統，形成強化的生物處理系統，使廢水的出水質量和穩定性提高。該工程的處理規模為 30000m3d。中水回用工程 廢水深度凈化后的出水，進行中水回用處理，達到企業生產用水的水質要求并中水回用。中水回用工程的規模為 10000m3d。2、編制目的本廢水處理改造工程和中水回用工程項目的可行性研究，旨在企業總體發展規劃指導下，根據工廠的現狀，通過充分的調查研究、實地測量，在大量試驗研究和工程實踐的基礎上，達到如下目的： 論述建設本工程的必要性及意義。 對廢水處理、污泥處理與處置、氣體凈化等進行技術先進性、可靠性、經濟合理性及實施可行性的論證。 在充分論證和比較的基礎上提出工程

7、設計方案。3 提出工程效益分析、管理機構設置及項目實施計劃等建議。通過本廢水處理與回用工程的可行性研究，為本項目的決策提供科學的依據。3、編制依據 AA 原紙業有限公司擴建工程項目可行性研究報告AA 原紙業有限公司中水回用工程方案松花江流域（黑龍江省境內）水污染綜合防治規劃國務院關于加強城市供水節水和水污染防治工作的通知（國發200036 號） 國家現行的有關的規范、標準 建設單位提供的設計基礎數據及要求 現場收集的資料 試驗與工程實踐資料造紙工業“十五”規劃4、編制原則 按照振興東北老工業基地的整體戰略意圖，以降低松花江水污染，減少污染物排放量，實現水資源再生利用為目的，制定湯原紙業公司的廢

8、水深度凈化和中水回用項目方案。 設計中要充分考慮東北地區的氣候特點，選擇可在低溫下運行的廢水處理工藝。同時，注重節水、節能、節約用地等方面的因素，采用成熟、先進、可靠，少污染，保護環境的工藝、設備和技術。做到技術先進、經濟合理、安全適用。 充分利用湯原紙業有限公司現有的廢水處理設施，最大限度地提高廢水的處理效率，保證廢水排放的水質、回用水水質、并避4免二次污染的產生。同時，利用現有的公用工程和輔助生產設施，減少基建費用投資，避免重復建設現象發生。 根據試驗研究結果并結合實際情況，本綜合廢水處理工程設計中，采用建設投資少、占地面積小、管理簡單、運行可靠及處理成本低的工藝技術；保證裝置穩定、正常、

9、連續運行。 充分注意建設地區的氣候特點，重點解決好廢水處理設施在低溫條件下的廢水處理問題；對污泥的綜合利用和氣味的凈化問題給予高度重視，在處理廢水的同時，不產生二次污染； 充分考慮本綜合廢水處理工程建設場地的周圍環境，尤其注重消防問題；在經濟實用的基礎上，注重提高自動化水平；認真貫徹執行國家和地方有關部門制定的現行有關標準、規范和規定。5、編制范圍 本項目結合湯原紙業有限公司現有污水處理工程的實際情況、污染物的排放情況、綜合治理的技術措施等，以及今后的遠景規劃，研究本廢水深度凈化（改造工程）和中水回用工程建設的必要性與可行性。 以項目功能性為基礎，選用先進、可靠、實用的方案，以及對資金來源與社

10、會效益進行分析，確定最佳區劃方案，選擇最先進的設備與設施，優選最佳工藝組合，提出最優技術經濟指標。 本項目主要研究范圍是：AA 紙業有限公司廢水深度凈化工程（改造工程）和中水回用工程的工藝流程和工程方案； 設計相應的建構筑物，設計處理設備及管路系統；設計建設場地內的工程設施及附屬工程設施（主要包括工藝、建筑、結構、5暖通、給排水、電氣、自控等）。四、項目提出的背景和必要性1、項目提出的背景 提高人民水平的需要中國是世界上第二大紙和紙板消費國，并且成為僅次于美國的紙和紙板生產國，以及僅次于美國和加拿大的第三大制漿國。然而,中國人均紙消費量少于 30 公斤人均每年，僅僅是世界平均水平的一半。根據最

11、新的估計，中國去年紙和紙板的生產量為 3300 萬噸。其中，因為中國相當有限的森林資源，僅 570 萬噸（17%）為木漿制成；1360 萬噸（41%）主要由進口的廢紙制成，現在這是中國造紙產業原材料最強勁的增長來源；剩余的 1370 萬噸（42%）仍然由的非木材原料制成, 其中麥桿和稻草是主要種類。現代生活中需要大量的紙張，因此，今后需求量在快速增加，相應的污染物產生量仍然是相當可觀的，如果處理不能有效地進行處理，將會對環境造成嚴重的污染。 解決缺水矛盾的需要水資源問題已經成為了困擾造紙企業的一大難題。中國屬于缺水國，人均水資源占有量約為世界第 88 位，隨著我國人口的迅猛增長和工業的高速發展

12、，導致我國的缺水矛盾日漸突出。而造紙企業一直是我國的用水大戶，其供水不足的矛盾也日益顯現，除長江沿岸的企業供水情況較好外，其他地區的企業均存在不同程度的供水不足現象，特別是黃河流域、西北地區、沿海地區和東北地區的企業，正面臨嚴重的供水不足問題。如在山東、河北、河南、新疆地6區的造紙企業只能靠開采地下水維持生產。由此可見，水資源的匱乏已經開始制約企業的發展。因此，采用中水回用的方式是解決水資源短缺的重要途徑。2、項目提出的必要性 對提高水環境質量有突出意義AA 原紙業有限公司達產后，每天要產生的 2.43.0 萬噸廢水，如不進行處理而排入松花江水系，將對水體的環境質量構成嚴重破壞。如果進行有效處

13、理，則可大大降低松花江中的污染物含量，使受納水體的水質得到明顯改善。 是企業生存發展的需要AA 原紙業有限公司是松花江水域的污染大戶，該廠的污染問題直接影響到松花江的質量，為此，省市政府有關方面十分重視，并多次要求該廠提高治理水平。此外，若工廠不能有效治理污染，將要在原基礎上增加排污費，如果實施停產治理，則企業損失將更大，并直接影響到企業的生存與發展。因此，治理水污染、回收水資源是十分必要的。 項目的經濟意義該項目屬于效益型環保項目，湯原紙業有限公司現階段新鮮水費用為 1.5 元/噸水。然而伴隨著黑龍江地區用水收費及管理逐漸向正規化方向轉變，湯原紙業公司的新鮮水費用將達到 2.00 元/噸水或

14、更高。所以說該項目的建設具有重大的經濟效益，是刻不容緩的。該項目建成投產后，除具有可觀的社會效益外，經濟效益也是十分顯著的。7五、項目研究成果1、項目概況 本項目廢水主要來源是堿回收后產生的廢水、中段廢水及其他生產、生活污水。在處理達標的條件下，仍然有大量的污染物排入水體中；同時大量的水資源被浪費。 在工廠現有廢水處理設施的基礎上，增加深度處理設施和中水回用設施，項目建成達產后每年可使 9900000 噸廢水得到有效的凈化，產出 3300000 萬噸高質量回用水，可以極大減少湯原紙業有限公司新鮮水的用量，實現“廢水”資源化，同時大大減少排入受納水體的污染物量，取得明顯的環境、經濟和社會效益。

15、中水回用于造紙生產中，可做到全年穩定、恒量的使用。同時，生產工藝對回用水的水質指標要求明確。 本項目采用的廢水深度凈化和中水回用工藝技術已經在多家造紙企業實際應用，效果理想。本可研方案在試驗研究與工程實踐的基礎上，又應用了多項專利技術，增加多項優化措施，因此，可使出水水質更加穩定，使技術保障體系更加完善。 該項目充分吸取了其他造紙企業廢水深度凈化和中水處理與回用工程的經驗，設計上力求使整體工程集中緊湊、便于操作、自動化水平高、經濟節能，以期達到最佳經濟效益、社會效益和環境效益。 該項目充分利用了湯原紙業有限公司現有的公用工程設施，節省了項目投資，改善了環境污染現狀，對廢水處理過程中所產生的廢氣

16、進行了密封收集和氣體凈化，做到無害化排放；對所產生的污泥進行全部綜合利用，實現“零”排放。8 從多種效益評估情況看，該項目是一項經濟效益、環境效益和社會效益均比較好的環保工程，尤其是環保效益突出，可以大幅度降低企業生產所排污染物對松花江水體的污染，同時極大的減少了企業新鮮水的消耗量，并且將廢氣、污泥進行了有效的凈化和綜合利用，無二次污染問題。該項目實施后，可使企業在循化經濟方面更加接近或達到國內先進企業水平。 從經濟評估看，本工程可通過中水回用來獲得效益，并且隨著水價的不斷提高，經濟效益會日趨突出。2、項目內容 廢水深度凈化工程在現有廢水處理工程的基礎上，在調節池內增加微氧空氣曝氣系統；在水解

17、酸化池中增加軟性生物填料并且增建水解酸池；增加復合生物處理系統，形成強化型生物處理系統，使廢水的出水質量提高和穩定性增強。該工程的處理規模為30000m3d。 中水回用工程廢水深度凈化后的出水，進行中水回用處理，達到企業生產用水的水質要求并實現中水回用。中水回用工程的規模為 10000m3d。3、項目建設 項目投資本工程項目建設投資為 4503.73 萬元，其中企業自籌 3503.73萬元，申請國家專項資金 1000.00 萬元。 建設安排本工程項目計劃在 150 天內完成，并在 50 天內調試成功，及時控制污染，盡早回收水資源。94、項目效益本工程項目是環保工程，主要體現在環境效益和社會效益

18、上。但是，由于企業是用水大戶，廢水經過深度凈化和中水回用，不僅可以大大降低污染物的排放量，而且可以通過水資源的回收再利用，取得可觀的經濟效益。六、主要技術經濟指標本項目的主要技術經濟指標如表 1-1 所示。表 1-1 項目主要技術經濟指標表名稱單位數量廢水處理規模立方米/日30000中水處理與回用規模立方米/日10000總占地面積平方米11520建筑物總面積平方米540（新建）構筑物總體積立方米48678（新建）工程總投資萬元4503.73財務內部收益率5.86%財 務 凈 現 值（I=4%）：456.29 萬元投資回收期13.63 年投資利潤率6.09%投資利稅率8.31%10第二章 廢水特

19、征與處理要求一、廢水特征1、廢水水量 廢水深度處理工程處理量根據對湯原紙業有限公司近年來廢水排放量的實測結果，其廢水的排放量為 1800024000m3/d。考慮到近期生產的發展，工廠現有廢水處理系統的設計處理量確定為 30000m3/d。本廢水深度凈化工程是在現有廢水處理工程的基礎上進行改造的，因此，其廢水處理能力也要與之相協調，設計處理量確定為 30000m3/d。按生產類比調查可知，該廠的廢水排放量和水質受生產過程的影響，有一定的波動性，因而，為有效的處理廢水并發揮出最高的處理效率，需設有水量調節裝置。 中水回用工程處理量根據湯原紙業有限公司實際生產的用水量和水質情況，在“盡可能多回用，

20、水質要求適宜”的原則下，確定中水回用量 10000m3/d（圖 2-1 為回用水回用位置圖，帶*號的為噸漿消耗回用水量，目前企業日生產自制漿 90100 噸）。 變化系數考慮到造紙生產內容和生產量受市場的影響較大，以及生產廢水排放量具有一定的間歇排放性和波動性，結合近年來的生產統計結果以及廢水量的實測情況，本廢水處理工程的日變化系數采用1.201.25 是比較適宜的。1125.20m352.35m3228.55m3貯漿池1.8m2ZSL 篩貯漿池一段除渣器圓網濃縮機17.08m3貯漿池氯化塔側壓濃縮機23.80m3堿化塔側壓濃縮機23.69m3漂白塔貯漿池側壓濃縮機23.57m3貯漿池側壓濃縮

21、機23.45m3貯漿池側壓濃縮機23.33m3貯漿池圖例：注：帶*號的為噸漿消耗回用水量二段除渣器三段除渣器243.1m3送造紙車間圖122-1回用水回用位置圖2、廢水水質 廢水水質特點近年來的造紙廢水水質監測資料及國內類似工廠的水質分析資料可知，造紙廢水中主要含有較多的半纖維素、木素、糖類、助劑等有機污染物和無機鹽類。其水質的基本特征是：化學需氧量高、懸浮物多、可生化性相對較差。黑液是主要的污染源，有機污染物濃度高、堿度大，不可降解的物質多，因此，需要單獨進行處理。中段廢水的特點是水量大，水中污染物濃度相對較高，懸浮物多，在冬季時廢水水溫較低。 廢水水質指標經過堿回收后的廢水與其他生產廢水、

22、生活污水的混合水質指標如表 2-1 所示。從該表中可看出，廢水的水質具有一定的波動性，可生化性較差。表 2-1污水水質指標序號項目單位變化范圍平均值1pHmg/L7.5108.02CODmg/L900130011503BOD5mg/L2804503804SSmg/L80015001250 現行廢水處理工程的處理效果現有廢水處理工程的處理后水質是按照現行的造紙廢水排放標13準確定的，表 2-2 中給出了現有廢水處理工程的處理后水質與處理效率。從該表中可看出，處理后的水中仍然含有相當量的有機物質，對受納水體水質還有著較大的影響。表 2-2 造紙廢水水質指標與處理效率原水水質(mg/L)處理后水質處

23、理效率(%)項目(mg/L)pH7.5-978COD120045063BOD540010075SS130010093二、處理目標1、廢水深度凈化工程 水質指標與處理效率本廢水深度凈化工程的實施，不僅可以提高廢水的處理效率、穩定出水水質，而且可以減少松花江污染負荷，綜合考慮這些因素，給出了本工程的設計出水水質指標與污染物的處理效率（如表 2-3所示）。表 2-3 造紙廢水水質指標與處理效率設計原水水質處理后水質處理效率項目(mg/L)(mg/L)(%)14pH7.5-978COD120035071BOD54005088SS13007095 水質指標對比分析從表 2-2 和 2-3 中的水質數據對

24、比分析可知，廢水處理工程去除的主要指標是：COD、BOD5 和 SS。此外，根據對該種造紙廢水的 BOD5/COD 值（0.33）分析可知，廢水的可生化性不好，但采用生物法去除有機物仍是可行的。從類比調查可知，該造紙廢水的處理雖然有一定的難度，但只要設計合理、運行正常，是可以穩定達標排放的。從表 2-3 中還可看出，廢水深度凈化工程對主要污染物的去除效率有了一定程度的提高，但出水的可生化性有所下降，如果繼續采用生物處理則難度加大。2、中水回用工程 水質指標中水回用工程的實施，不僅可以節約了大量的新鮮水，杜絕水資源浪費現象，而且大大減少污染物的排放量。本工程的中水主要回用于制漿過程中，而制漿過程

25、要求的水質如表 2-4 所示。表 2-4 中水回用水質標準項目水質標準備注15混濁度（以 SIO2 計）10mg/L色度（以鉑單位計）25mg/L總硬度（以 CaCO3350mg/L計）鐵（以 Fe 計）0.30.5mg/L氯化物（以 CL 計）250mg/LpH6.88.0內部控制指標COD200mg/L從廢水深度凈化后的水質指標與回用水水質要求對比結果看，需要進一步處理的指標有混濁度和色度。考慮到生產用水的安全性、以及回用水質的穩定性和處理工藝的經濟性，本回用水工程對凈化水的 COD 值作了內部控制（COD200mg/L）。從湯原紙業公司多年的綜合廢水檢測指標看，現有廢水處理系統出水中各項

26、離子指標均可達到回用要求，可以不加以限制，因此，降低了工程投資和運行成本。16第三章 廢水處理工藝研究一、概述為了選擇出最佳的工藝路線，合理的技術參數，制定出最優化的工程實施方案，我們針對性地進行了試驗室和現場研究。針對性試驗結果以及前期試驗和實際工程的研究結果等，都為選擇出本廢水處理工程最合理的工藝流程提供了依據。對于造紙廢水，人們已對厭氧生物法、好氧生物法、氧化溝法、穩定塘法、灰渣吸附法、化學混凝法、化學氧化法以及吸附過濾法等處理工藝作了大量的研究，并對各種處理方法的優缺點做了適用性分析和客觀的評價。本廢水中含有多種難生物降解物質，但是從BOD5/COD 值可知，該種廢水中可生物降解的成分

27、仍然較多，適宜采用經過馴化后的微生物進行降解。經過綜合分析比較，本廢水處理工程采用以生物處理法為主的處理工藝是比較適宜的。在中水回用處理工藝中，人們實踐了生物膜法、化學氧化法、膜分離法、吸附法等，其中經濟運行和穩定運行是控制因素，直接影響到回用水的生產和再利用。為此，采用多方法結合的經濟工藝受到了重視。通常人們采用生物處理法來繼續降低有機物含量，采用化學或吸附進行深度處理，采用膜分離技術獲得良好的水質。二、工藝流程選擇1、廢水深度凈化工藝流程確定我國對造紙廢水處理的研究和工程實踐已經有較長的歷史了，17不僅采用了傳統的廢水處理方法，而且也實踐了一些近年來出現的一些新型的處理方法以及聯合廢水處理

28、工藝。但總體看，生物處理方法（厭氧生物法、活性污泥法、氧化溝法、生物接觸氧化法、CASS法、SBR 法等）以及以生物處理法為主的聯合處理法，依然是主流方法。對本工程而言，采用好氧生物處理工藝是適宜的。好氧生物處理工藝近年來出現了一些新工藝，例如在 SBR 法的基礎上發展起來的一些間歇式處理方法（CASS 法、CAST 法等），UNITANK 法、DAT-IAT 法等一些既具有間歇式活性污泥法的特點，又可以連續穩定運行的處理工藝等受到了人們的關注。尤其是復合式生物處理工藝和 BAF 工藝等表現出良好的運行結果。SBR 工藝：活性污泥在一個池子內進行生物降解反應和泥水分離（由充水、曝氣、沉淀、排水

29、、閑置等過程組成一個周期，循環重復），不需要污泥回流設施，運行方式靈活，比較適合于小水量，且水量和水質不穩定的情況，但需要多個池子為一組和復雜的自控系統，以使整個系統連續進水。CASS 工藝：本廢水處理工藝是 SBR 工藝的基礎上增加了污泥回流裝置，并增加了生物選擇器。該工藝可以適應較高濃度的廢水處理，運行更為穩定，但工藝過程控制較復雜，同樣需要多個池子為一組，以使系統連續進水。UNTANK 工藝：本處理工藝的最基本單元是一個被分成三格的矩形反應池，中間池始終處于曝氣狀態，兩側池交替做沉淀池和曝氣池，不需要回流污泥系統和獨立的二沉池，可使系統內各池污泥濃度保持較高的數值，該池可連續進水。但該工

30、藝控制系統要求較高。18BAF 工藝：該工藝通常以陶粒作為生物的載體，采用曝氣形式供氧，具有生物接觸面積大、供氧條件好、對懸浮物和有機物去除效果好的特點，但需要反沖洗系統。復合式生物處理工藝：各種新型的好氧生物處理法都表現出顯著的優點，但也存在著明顯的缺點，因此，人們在實際工程中通常將生物處理工藝作成復合式，該工藝集中了懸浮生長法效率高的特點，發揮了固定生長法穩定廣譜的長處，但工藝流程較復雜。本造紙廢水中的主要污染物質是溶于水中的有機物質，因此，采用生物處理法是適宜的。實踐表明，生物處理法是一種運行穩定且成本較低的去除污水中有機物質的主流方法之一。 現行廢水處理工藝流程AA 原紙業有限公司的現

31、行廢水處理工程，采用纖維回收沉淀調節水解生物處理的基本工藝流程。該處理工藝沉淀部分的前端設有加藥裝置與絮凝反應池，可通過加藥的混凝作用來去除污染物（如圖 3-1 所示）。格柵生活污水達標排放中段廢水格柵微濾機沉淀調節池水解酸化池格柵微濾機曝氣氧化塘19紙機廢水污泥干化場干污泥外運做有機肥圖 3-1現有廢水處理系統的工藝流程 廢水深度凈化工藝流程為了提高出水水質，減少排污量，湯原紙業有限公司準備在現有工藝流程的基礎上，增加強化型生物處理工藝。經過對比研究，認為對于難生物降解物質較多的造紙廢水，采用近年來開發的復合生物好氧處理技術比較適宜。該技術針對各種新型好氧生物處理法都表現出顯著的優點和明顯的

32、缺點，將生物處理工藝作成復合式，該工藝集中了懸浮生長法效率高的特點，發揮了固定生長法穩定廣譜的長處。該工藝流程以原有處理工藝為基本工藝，對現有處理系統進行改造（調節池內增設微氧曝氣裝置，水解酸化池內增加生物填料），同時增加復合生物處理系統，污泥濃縮與脫水系統，污泥綜合利用系統等。圖 3-2 列出了廢水深度凈化工藝流程。生活污水格柵20沉淀調節池水解酸化池（增設微氧（增設固定生曝氣系統）物填料系統）中段廢水格柵微濾機格柵微濾機復合生物池紙機廢水中水回用曝氣氧化塘污泥綜合利用污泥脫水機污泥濃縮池處理水排放圖 3-2廢水深度處理系統的工藝流程2、中水回用凈化工藝流程確定中水回用處理工藝的選擇與回用要

33、求直接相關，根據本工程的回用標準，經過試驗對比研究和實際工程運行情況考察，采用不人們實踐了生物膜法、化學氧化法、膜分離法、吸附法等，其中經濟運行和穩定運行是控制因素，直接影響到回用水的生產和再利用。為此，采用多方法結合的經濟工藝受到了重視。通常人們采用生物21處理法來繼續降低廢水中有機物含量，采用化學或吸附進行廢水的深度處理，采用膜分離技術獲得良好的水質。根據試驗結果，本中水回用工程采用曝氣生物濾池氣浮氧化調節水解生物處理的基本工藝流程。該處理如下的工藝流程（圖 3-3）。泥至濃縮池反洗水至廢水深度凈化系統污深度凈化廢水曝氣生物濾池格網氣浮化學氧化反沖水池砂濾凈化水回用圖 3-3中水回用工程的

34、工藝流程本中水回用工程中采用了化學處理工藝，主要是通過氧化劑的投加來去除色度，具有運行靈活性大、適應范圍廣、工藝簡單和運行穩定的特點，常被用來做廢水的后續深度處理。但是采用化學處理工藝時，如果投藥量較大則運行成本較高。氣浮處理與砂過濾是常用的廢水處理工藝，具有設備簡單、運行方便、技術成熟、應用廣泛的特點。因此，在本中水處理工程的后端采用了氣浮與砂濾工藝，使出水進一步凈化。22在上述系列處理過程中，色度已經被大部分去除，但仍略帶顏色，因此，本中水回用工程中采用投加氧化劑的去除色度物質，使凈化水清澈透明。三、處理效果與技術參數、處理效果3-1 中列出了廢水處理與回用工藝各處理單元的主要污染物指標（

35、以 COD 為例）的處理效果。表 3-1制藥廢水處理效果表處理單CODCOD 去除進水 mg/L出水 mg/L去除率%量元(T)一廢水深度處理系統沉淀調1200960207.2節水解酸960864103.0化復合生8643464015.3物氧化塘346294151.6二中水回用處理系統23曝氣生346208401.4物氣浮處208187100.2理化學氧18717850.1化砂過濾 17816950.12、主要技術參數確定本廢水處理工程的成功建設和良好運行，不僅取決于采用先進的工藝流程，科學合理的工程方案，結構優化的設施結構，而且取決于選擇可靠的技術參數。為此，在大量試驗研究和工程實踐的基礎上

36、，確定了本工程中主要單元工藝的設計參數，其主要設計數據如下： 水解酸化工藝參數水解酸化過程在高濃度難降解有機廢水生物處理中的作用是非常顯著和有效的，設計良好的反應器中的生物量增長較快，不易流失，對有機負荷的變化適應性較強，水解酸化作用可以將不溶性大分子、難降解有機物分解為水溶性的小分子有機物，有利于后續好氧生物處理設施的進一步凈化。試驗結果表明，在水解酸化反應器運行較好的階段，能承受較高的有機負荷（最高容積負荷達 18.5KgCOD/m3d），但這時需要嚴格的管理，穩定性也較差。從多數試驗結果看，在常溫的條件下，24COD 去除率在 815之間時，不僅運行穩定，可以抗較大的沖擊負荷，而且運行管

37、理容易，此時的 BOD5/COD 值可提高 612%，因此，在本設計中采用 COD 去除率為 10是適宜的。試驗結果還表明，HRT 對造紙廢水的水解酸化效果有較大的影響。對本廢水水質而言，HRT 低于 6h 時，水解酸化作用明顯減弱；HRT 高于 20h 時，水解酸化作用效果變化不明顯。所以，綜合考慮處理效果、運行穩定性和經濟因素后，本工程水解酸化 HRT 采用9h。本工程的水解酸化反應器是在原有水解池的基礎上改造而成，加入了生物填料，改變了流態，增大了生物與污染物的接觸機會，強化了處理效果。 復合好氧處理工藝參數根據大量的試驗數據和近年來的廢水處理工程實踐結果，結合國內外最新的研究動態，以及

38、綜合考慮工廠生產廢水的水質水量情況、廢水處理工程建設場地條件和實際應用的技術經濟可行性，在廢水深度處理工程中，水解酸化預處理后端采用了復合式好氧生物處理工藝來處理。該復合式好氧生物反應器（專利技術）集懸浮微生物和固定微生物相結合，二沉池與污泥回流系統為一體。該復合式反應器處理效果穩定、便于運行管理。對復合生物反應器的有機物去除效能與影響因素研究結果表明：復合生物反應器對難降解廢水具有較高的去除效率，當反應器的有機負荷為 0.140.45kgCOD/（kgMLSSd）時，COD 和 BOD 去除效率均在 65%以上，試驗結果還表明，本復合式好氧反應器具有較高的抗沖擊負荷能力。結合上述研究結果和工

39、程實踐數據，本廢25水處理工程的有機負荷采用 0.3kgCOD/（kgMLSSd），MLSS 選取3000mg/L，考慮到經濟運行的因素，本工程采用 40%的 COD 去除率。 曝氣生物濾池工藝參數在中水回用處理系統中采用了曝氣生物濾池（BAF）工藝，其特點是：以生物膜為主進行污染物質凈化，對難降解污染物去除效率高；為了減少反沖洗次數和降低用水量，簡化操作過程，本工程中的 BAF 采用了上流式和下流式相結合的雙向流 BAF（專利技術）。該工藝固液分離效果好，占地面積小，結構緊湊，節省投資，與前段其他處理設施具有較好的協調一致性。在現場試驗中，當反應器的容積負荷為 1.51.8kgCOD/（m3

40、 濾料 d）時，COD 和 BOD5 去除效率均在 50%以上，為此，考慮到實際工程的不可預見因素，本工程采用 1.5kgCOD/（m3 濾料 d），并采用 40%的 COD 去除率。四、污泥處理與處置方案研究1、污泥處理流程的選擇在廢水處理過程中，要產生一定量的污泥（主要是剩余污泥活性污泥和化學絮凝污泥），其污泥含水率高達 99%以上，這樣的污泥難以運輸和綜合利用，并且易于產生二次污染。因此，對污泥進行減少體積和提高污泥固體含量的處理是必要的。污泥處理與處置宜采用技術成熟、耗能低的工藝方案。從實踐結果看，常用的污泥處理與處置工藝方案有如下兩種：A、污泥濃縮厭氧消化機械脫水外運處置26B、污泥

41、濃縮機械脫水外運處置上述兩種污泥處理工藝的主要區別在于污泥濃縮后是否經過厭氧消化再進行脫水處理。設置污泥消化的作用一方面能增強污泥的穩定性，減少污泥體積 50%左右，減少運輸壓力；另一方面污泥消化后產生的沼氣可以回收利用。結合本廢水處理工程的特點，在廢水處理中應用了濃縮和脫水的工藝，脫水污泥進行綜合利用。2、污泥處理工藝研究 污泥濃縮污泥濃縮可以采用重力濃縮池進行濃縮和機械濃縮兩種方式。重力濃縮池占地面積較大，但運行成本低；機械濃縮效率較高，設備緊湊，但需要投加化學藥劑。根據本廢水處理工程的特點，采用重力濃縮的方式是適宜的。 污泥脫水根據本工程的污泥產量和建設條件，采用機械脫水方式是合理的。現

42、在運行比較好的污泥機械脫水機有帶式壓濾機和離心脫水機，兩者污泥脫水效果都比較理想，且運行成本相當，但離心式污泥脫水機的衛生條件較好，帶式污泥壓濾機的維修方便。綜合考慮各種因素，在本廢水處理工程中采用帶式污泥壓濾機是適宜的。 污泥最終處置脫水后的污泥可采用衛生填埋、堆肥等處置方式，也可用于生產有機肥、建筑陶粒或低熱值燃料。根據工廠有大量的稻草碎末，可以與污泥一起生產低熱值燃料，做到綜合利用的情況，本工程采用生產低熱值燃料的方式綜合利用污泥。本試驗已經成功，正在進行放大試驗。27第四章 廠址選擇與自然環境一、廠址選擇湯原縣位于黑龍江省東北部（東經 130，北緯 4630），AA 原紙業公司位于湯原

43、縣城的西部，該公司現有的廢水處理工程建在湯原紙業公司的廠區西南處。該場地地形規整，地勢平坦，緊鄰湯旺河，地面海拔標高為 95.0m 左右。該場地周圍均為工廠的原料用地，28比較空曠，距離人口稠密區較遠，適宜合理布設廢水處理工程設施。綜合考慮現有廢水處理工程的位置、建設場地條件、便于管理等因素，選擇在現有廢水處理工程場地建設廢水深度凈化工程和中水回用工程是適宜的（見圖 4-1）。該建設地比較規整，交通方便，具有以下的特點：該區域進行廢水處理與中水回用工程建設時無拆遷工程，廠區整理工程量和工程難度均較小；該場地交通比較便利，供水、供電、供汽方便，離人員稠密區域相對較遠，對周圍環境影響小；地形便于按

44、廢水處理工藝流程進行順序布置；處理水的排放距離較近，回用水距用水點較近，污泥處理與利用場地寬闊、原料供應方便。二、自然條件1、氣象資料湯原縣屬寒溫帶，大陸性季風氣候。其氣候特點是四季分明，光、29（圖 4-1）熱、水資源比較豐富。冬季比較寒冷，夏季高溫多濕，春季干燥多風；氣溫上升較快，晝夜溫差較大，秋季降溫迅速。A、氣溫年平均氣溫 2.9，最高氣溫 35.4，最低氣溫-41.1，最高月份氣溫 27.4，最低月份氣溫-25.6，全年無霜期多在 100140 天之間。B、降水情況30平均降水量為 535.3mm，一日最大降水量為 88.5mm，一小時最大降水量為 56.7mm。降水表現出明顯的季風

45、性特征，夏季受東南季風的影響，降水充沛，占全年降水量的 60%左右；冬季在干冷西北風控制下，全年降水量在 4%左右；春季和秋季降水量分別占全年降水量的 13%和 23%左右。一月份降水最少，七月份最多。C、風向風速該地區風速與風向都表現出明顯的季節性變化，有明顯的季風性特征。年平均風速大部分地區在 34m/s。一年之中春季風速最大，平均風速達 35m/s；夏季風速則最小，七月份風速僅為 24m/s；冬季平均風速略大于秋季。全年大風日數絕大部分地區在 20 天以上，全年主導風向為西南風。D、濕度與氣壓年平均絕對濕度一般在 5.58.4 毫巴之間，夏季絕對濕度最大值在 1318 毫巴之間，冬季最小

46、值在 0.55 毫巴之間，秋季 47 毫巴，春季 35 毫巴。夏季相對濕度出現最大值，一般在 70%以上。冬季平均氣壓為 98.06Kpa，夏季平均氣壓為 95.89Kpa。E、凍土積雪最大凍土深度 220cm，最大積雪厚度 48cm。2、工程地質廢水處理建設場地所在區域，地址結構穩定，屬于抗震有利地段。建場地內局部地段飽和砂土、粉土有發生地震液化的可能，考慮到工程性質，故一般建筑物的基礎可不考慮地基土振動液化的可能，但考慮振動性基礎下的飽和砂土、粉土的振動液化危害。建場地內地下水及地基中的酸根離子對砼構件及鋼結構物均具31有中強腐蝕性，建議采取三級防護措施。建場地內粘土均已構成弱膨脹粘土，但

47、因其深埋已接近或已位于水位以下，故一般建筑物可不考慮其膨脹性影響。建場地內各土層承載能力值均能滿足各建筑物的要求。其承載能力值見表 4-1。4-1各 土 層 承 載 能 力 值單位：Kpa地層土名標準貫入實強力探觸 靜載荷查表法承載力編號驗法法實驗法 (GBJ7-89) 標準值fk1粉土239309-3982402粉砂140-204152-2181601602- 粉質粘土295266-5332603- 粉質粘土190-326166-430 160-240208-2602403-砂土100 24090-2071601603-粉土135-223188-2151404-粘土120 370166-43

48、9240-2601604-粉土239-276216-2972004- 粉質粘土217148-253180-2001304-砂土120-214 114-2241205-細砂132-216 112-2681305-粉土1961271205-粘土180-3501806-粘土323-400193-31250-2802006-砂土184100-1131206- 粉質粘土351212-26220-2402206-粉土181-220161-351807殘積砂土200328泥巖砂巖互400層3、水文情況AA 原紙業有效公司的廢水排入廠區西南的湯旺河，湯旺河在距廠區 10 公里的位置匯入松花江。湯旺河一年之內水

49、量的變化較大，夏季洪峰高、流量大，徑流量可達 7200m3/s；枯水季節河水的徑流量較小（35m3/s），年平均徑流量為 160m3/s。湯旺河的年際變化與降水量分布特征基本相似，主要集中在六至九月份。4、地震烈度根據中國地震烈度區劃圖(1992)的劃分，建設地的地震基本烈度為 6 度。33第五章 廢水處理工藝方案設計一、工程總體布置1、工程方案與工程內容本廢水深度處理工程采用水解酸化好氧生物處理為主的工藝流程；中水回用工程采用生物膜氣浮氧化過濾的工藝流程。其相應的工程方案注重其工藝技術的先進性、運行操作的可靠性和運行的經濟性。本綜合廢水處理工程內容包括：預處理系統、好氧處理系統、污泥處理系統

50、等幾大部分。2、工程平面布局本工程的布設原則是： 在布設時即考慮工藝流程上的合理連接，同時也要考慮廢水處理工程與其他部門交通上的方便。對噪聲較大和易產生氣味的設施布設在離人群活動較遠，而離用戶較近的地方。考慮到工廠的遠期發展，留出一定的預留地。本工程的平面布置見圖 5-1。3、工程高程布置 水位高程設計34從本建設場地的地形地勢情況可知，其地形較為規整，地面較為平坦，而湯旺河在豐水季節水位較高，因此，對氧化塘的水位應控制在可以順利外排標高，以實現處理水的常年自流外排。圖 5-135根據工藝流程順序，本工程采用一次提升，主要靠重力流進行工藝連接的過水方式。本廢水處理工程的進水水位標高為 91.0

51、0m，外排水出口水位標高為 92.80m。 地面高程設計根據廢水處理工程建設場地現有的地面高程情況，為了合理地布設處理設施、減少土方量和便于運行管理，本廢水處理工程采用統一的地面高程，設計地面絕對標高為 94.00m。4、工程區域道路布置本廢水處理與中水回用工程建設區域內形成較完善的道路網絡體系，連接著該區域內的多個處理單元和附屬設施，此外，本工程區域外的道路已經形成，交通方便。二、廢水處理工程方案1、設計總原則不僅要注重采用先進的工藝技術，而且要充分結合實際情況，因地制宜地選擇可行的工藝設計方案。使先進工藝具有可操作性和可實現性，進而發揮出最佳的技術性能。采用高效的廢水凈化設備和設施，提高單

52、元處理設備與設施的運行效果和效率，并注重操作的簡便化和設備與設施的一體化程度。36便于進行處理設備的運行、維修和監控，操作管理方便，保證其常年安全運行，提高自動控制水平。設計應考慮遠近期結合的問題，留有提高處理效率的余地，以適應將來生產發展的需要和廢水排放標準嚴格化的要求。2、廢水深度處理系統 微濾與沉淀由于本工程廢水是來自生產工段，廢水中的纖維較多，而其他雜物較少，為此，在整個處理系統前設置微濾格網，以進行廢水中纖維類的回收。該微濾網設在兩側，上部設有刮纖維機。刮出的纖維進入鏈條式刮纖維機，沿斜面將纖維刮至纖維收集器。去除纖維的廢水自流到初次沉淀池，沉淀池內設有刮泥機，刮泥機將污泥刮至污泥斗

53、內，然后由污泥泵將其輸送到污泥濃縮池。微濾沉淀間的主要設計參數為： 沉淀池表面負荷： 4.4m3m2.h 水力停留時間：1.0h 沉淀區長：24m， 寬：12m有效水深： 4.5m調節池本調節池采用空氣攪拌的方式進行水質均合、采用變容積的方式進行水量調節，可以為回流的剩余污泥提供吸附污染物條件。該池分兩部分，一部分在綜合處理間下，一部分在水解酸化池下。本工程將在綜合處理間下的調節池內加裝微氧曝氣器，起到防沉淀、微氧控制的作用。在該池內設有提升泵和加藥間。提升裝置采用潛污泵，加藥池設攪拌裝置。37廢水先進入綜合處理間下的調節池，然后自流入水解酸化池下的調節池，然后用提升泵送入水解酸化池。 水解酸

54、化池本水解酸化池采用長方形，鋼筋混凝土結構。在本次改造中增設固定式纖維填料，加大生物量，強化水解酸化效果（見圖 5-2）。（圖 5-2）38水解酸化池的主要設計參數為：水力停留時間：9h沉淀區長： 24m， 寬：20m有效水深： 6.0m 數量：4 座（新增 2 座） 復合生物處理池本生物處理池為新型二元復合式，該池集活性污泥處理系統和生物膜處理系統為一體。懸浮性活性污泥區設于生物處理池的兩端，采用可變微孔曝氣器曝氣。生物膜污泥區設在池的中間，內裝球形填料，底部設曝氣器。池的中間還設有污泥沉淀區和污泥回流裝置。圖 5-3 為復合式生物池的平面圖。復合式生物池的出水一部分自流到中水回用系統；一部

55、分流入氧化塘（穩定塘）。復合式生物池的主要設計參數為：容積負荷： 0.91kgCODm3.d污泥負荷： 0.30kgCODkgMLSS.d 有效水深：5.2m DO 值：2-3mgL MLSS：3000mgL 二沉池：HRT=2h39 曝氣塘部分利用現有氧化塘改造，塘底采用粘土防滲，上面用砼做底面層，塘內裝有懸掛式曝氣器。均采用鼓風機供氣。此外，為了有效的利用氧化塘，要在氧化塘的中間加設隔墻，并對堤壩進行修整。使塘的水深達到 5m，在塘出水端設有灰渣過濾溝。（圖 5-3）403、中水回用處理系統 曝氣生物濾池在中水回用處理系統中采用了雙向流曝氣生物濾池工藝，該濾池內的生物膜可對污染物質，特別是

56、難降解污染物進行有效的凈化；同時可減少反沖洗次數和降低用水量，簡化操作過程。該工藝固液分離效果好，占地面積小，結構緊湊，節省投資，與前段其他處理設施具有較好的協調一致性。該濾池采用氣水聯合反沖洗。雙向流曝氣生物濾池的主要設計參數為：容積負荷：1.5kgCOD/（m3 濾料 d）濾料體積：2300m3濾池尺寸：15m27m6m濾池數量：2 座 氣浮池這部分的主要作用是去除水中懸浮物，進一步降低 COD 和BOD，使非溶解性污染物得以最大程度的去除。在絮凝氣浮中投加有機高分子藥劑，能使其處理效果大幅度提高。該氣浮池可以有效地去除水中的懸浮物，使濁度大大降低。同時可去除 COD、油類、異味等。為確保

57、良好的混凝效果，藥劑必須經混合器充分混合，混合器采用最型橢圓螺旋多向混合器，可節約41混合時間，藥劑與水充分混合后進入反應池，使水中懸浮物及膠體脫穩而凝聚，將水中粗分散物質膠體污染物和水中少量真溶液雜質去除。氣浮采用部分回流式高壓溶氣氣浮，使溶氣壓力高達0.45-0.55Mpa，其關鍵部件采用自動調節式釋氣器，其特點是氣泡粒徑小，釋放均勻、放置旋轉布氣不堵塞，并輔以自動控制強力吹堵裝置，解決了以往氣浮工藝不能穩定長期運行的弊病。氣浮池的主要設計參數是：溶氣形式：部分溶氣回流比：3540%數量： 4 座尺寸： D=6m 化學反應系統化學反應系統處理的污染物質包括不可生化物質與難降解物質，以及前述

58、工藝處理后的剩余有機物質，對色度有良好的去除效果。化學反應選擇加次氯酸鈉，化學反應系統包括儲藥罐、藥物投加、混合攪拌裝置、旋流反應池。來水經投藥后從中心管施流進入反應池中。水流以切線方向旋流下降，最后進入反應區旋流上升完成反應過程。出水進入沉淀池。投藥量，反應過程，液位控制均采用自動控制系統。本化學反應系統的主要設計參數是：管道靜態混合器：2 套反應時間：30min42 尺寸：9m9m4m 砂濾池它是一種比較常用的過濾設備。在濾前進行微絮凝可以大限度地提高該設備的處理效率，不僅可以去除 SS，而且可以去除 COD、油等，該過濾器能使出水混濁度10mg/L。砂濾池的主要設計參數為：濾速：8m濾料

59、體積：60m3濾池尺寸：D=4m H=4m數量：4 座4、污泥處理系統 污泥濃縮池各處理單元排出污泥總量是 6070m3，均進入污泥池，然后自流或泵入污泥濃縮池。污泥濃縮池對剩余污泥，化學污泥進行濃縮，使含水率降至 96%以下。濃縮后的污泥進入帶式壓濾機壓濾，壓后泥餅外運進行綜合利用。污泥濃縮池的主要設計參數為：水力停留時間：12h數量：2 座尺寸：444.5 污泥脫水機本工程采用帶式壓濾脫水機進行污泥脫水。為了有效地進行污泥脫水處理，需要向濃縮后的污泥中投加聚丙烯酰胺等絮凝劑。污泥脫水設備為：脫水機成套設備，加藥成套設備。污泥脫水43機的設備參數如下：帶式壓濾脫水機：2 套帶寬：2m帶速：0

60、.8-8m/min處理能力：10-15m3/h三、輔助工程設計1、綜合處理間本綜合處理間包括微濾、沉淀、調節、污泥脫水、加藥、配電等生產用房，也包括值班、化驗、衛生、藥品庫等用房，該處理間已建成使用，本工程進行部分改造。綜合處理間的平面尺寸為24m24m。總建筑面積為 576m2。 鼓風機房鼓風機房（現有）采用單獨設置形式。根據本工程的用氣情況，采用羅茨鼓風機。本房間內設有值班室、配電室。本鼓風機房的平面尺寸為 15m9m，建筑面積為 135m2。 控制操作間本控制間（新建）內設有中心監控室、化驗室、辦公室、值班室，設備間（氣浮池系統、化學氧化系統、加藥系統）等，平面尺寸為 30m15m，總建